内容正文:
3.2.6 氨和铵盐
【专题讨论】必修一:
考点一:氨气
1.氨的分子结构和物理性质
电子式 密度 颜色、气味 水溶性
__________________ 比空气小 无色、有强烈________气味 ______溶于水
刺激性
极易
氨的结构特征
氨气易 ,液氨可作 剂
液化
制冷
【思考】试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因?
提示:①NH3、H2O均为极性分子,
②NH3与H2O之间可形成分子间氢键,
③NH3和H2O反应。
(2)标准状况下,将充满NH3的大试管倒立到水槽中,有何现象?
假设所得溶液未向水槽中扩散,所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
水迅速倒吸入试管,并充满试管
小题过基础
2.氨的化学性质
(1)较稳定:N的 ,N—H的 ,因而NH3比较稳定。
(2)碱性气体:
非金属性强
键能大
3
用途:检验氨水
注:Al(OH)3不能溶于氨水
(3)较强的配位能力:
Cu(OH)2溶于氨水:____________________________________。
Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
Zn(OH)2溶于氨水?
AgCl溶于氨水化学方程式?
——能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
考点1:氨水成分(三分子)H2O、NH3•H2O、NH3、(三离子)OH-、NH4+、H+
考点2:氨水中平衡的移动,如加热、加生石灰、加酸等
2.氨的化学性质
(4)还原性
①催化氧化:____________________________。
②氨气吸收 NO、NO2 化学方程式:
(工业上制取硝酸第一步)
4NH3+6NO 5N2+6H2O
③在加热条件下,氨气容易被氧化铜氧化生成氮气:
3H2O+N2
④工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄露,Cl2能将NH3氧化为N2,同时产生白烟:
8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
4. 氨的工业制法——最重要的人工固氮——解决了人类的饥饿问题
3.催化剂:接触面积、活性中心、催化效率等不同,转化率将不同
ΔH=−92.4 kJ•mol−1
1.温度:能耗问题、催化剂活性问题、平衡移动(产率问题)、副反应问题等
2.压强:能耗问题、安全问题、设备要求问题等
实际工业生产:综合成本与设备耐压 10 MPa~30 MPa
高压有利于提高平衡混合物中氨的含量,转化率高
低温可以提高平衡混合物中氨的含量,能耗小
实际生产: 综合考虑速率、催化剂活性等,温度 一般控制400~500℃
催化剂——铁触媒,主要成分Fe3O4
合成氨的适宜条件总结
①压强:从化学反应速率与化学平衡考虑,压强越大越好。
实际工业生产:综合成本与设备耐压 10 MPa~30 MPa
③催化剂:增大化学反应速率,不改变平衡混合物的组成。
实际工业生产:现在常用铁触媒,其活性最好的温度为500℃左右。
②温度:低温可以提高平衡混合物中氨的含量,但速率会减小。
实际工业生产: 综合考虑,温度 一般控制400~500℃
④浓度:增大反应物浓度,及时将氨气液化分离
ΔH=−92.4 kJ•mol−1
【归纳总结】
氨水、液氨和一水合氨的区别
氨水 液氨 一水合氨
化学式
分类 混合物,多成分物,非电解质 纯净物,氢化物 一元弱碱
成分 、
极少)
联系 氨溶于水形成氨水,氨水中含有和
【拓展】肼(N2H4)的结构与性质
3.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
(1)联氨的电子式为____________,其中氮的化合价为____。
(2)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。
写出联氨的第一步电离方程式:________________________,
联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为____________。
-2
N2H4+H2O +OH-
N2H6(HSO4)2
(3)实验室制备联氨:可用NaClO溶液与NH3反应____________________。
已知2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1,分析联氨和N2O4 可作为火箭推进剂的主要原因:____________________________。
2NH3+NaClO
=N2H4+NaCl+H2O
热且产生大量对环境友好的气体
联氨和N2O4反应放出大量
1.铵盐与NH4+离子的检验
(1)物理性质 :铵盐大多数是 色固体,绝大多数易溶于水。
(2)化学性质
白
2NH3↑+2H2O
(实验室制备氨气)
(试管口有凝晶)
(3)NH4+的检验
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变____色,则证明含NH4+。
蓝
考点二:铵盐与氨气的实验室制法
(1)下列说法中错误的是 。
①加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华
②用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是氯化铵分解吸收热量,降低了温度;氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
③草木灰(含K2CO3)与铵盐混用降低肥效
④铵盐加热均易分解产生NH3
⑤某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
①④
小题过基础
目录
考点二 铵盐与氨气的实验室制法
知识梳理
(2)氯化铵溶液可以用于除铁锈,其原理为
。
(3)硝酸铵用作炸药,分解产物均为空气的成分。反应的化学方程式为
。
氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解显酸性,可以和铁锈反应生成盐和水
目录
考点二 铵盐与氨气的实验室制法
知识梳理
3.氨的实验室制法
①原理:
②装置:
③收集:
④验满方法:
红色石蕊
蓝
⑤尾气处理:
作用:
“固体固体气体”
(与用或制的装置相同)
只能用向下排空气法。
将湿润的__________试纸置于试管口,试纸变____色;
将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,现象是有白烟产生。
收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,
考点二:铵盐与氨气的实验室制法
可减小与空气的对流速度,收集到纯净的,同时也可避免污染空气。
3.氨的实验室制法
⑥干燥氨气:
碱石灰
⑦尾气吸收:
水或酸性溶液
防倒吸装置
注:不能用P2O5、浓硫酸、无水CaCl2
【归纳总结】
实验室制取氨的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 _________________
浓氨水固体NaOH ___________________
浓氨水固体CaO
NH3·H2O H2O+NH3↑
NaOH溶于水放热,促使氨水分解。
且 浓度的增大有利于的生成
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;
反应放热,促使氨水分解。
5.喷泉实验原理及应用
(1)实验原理 :
烧瓶内外产生 _______,当烧瓶内压强_______外界压强时,就会产生喷泉。
压强差
小于
(2) 喷泉实验成功的关键 :
①盛放气体的烧瓶必须干燥;
②烧瓶不能漏气(实验前检查气密性);
③气体要充满整个烧瓶;
④所有气体能溶于所用液体或气体与液体快速反应。
(3) 常见喷泉的形成有以下两类 :
①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉;
②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH溶液可形成喷泉。
(3)指出下面几种常见的能形成喷泉的气体的吸收剂。
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、
SO2、H2S NO2 NO、O2
(4∶3) NO2、O2
(4∶1)
吸收剂 水、__________ ___ __________ ___ ___ ___
NaOH溶液
水
NaOH溶液
水
水
水
1.如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是____________________
_____________。
打开止水夹,挤出胶
头滴管中的水
②简述产生喷泉的原理:____________________
___________________。
氨极易溶于水,使烧
瓶内的压强迅速减小
(2)用图2所示装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是___________________________________
_______________________________________________。
玻璃管中有空气,氨与水不接触,不能被水吸收,烧瓶内压强不减小,故不能产生倒吸现象
②引发“喷泉”的方法是___________________________________________________
_______________________________________________。
打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,使烧瓶内氨膨胀,将导管中的空气排出,使氨与烧杯中的水接触
Al(OH)3↓+3NH
NH3NONO2HNO3
8NH3+6NO27N2+12H2O
2NH3+3CuO3Cu+
4NH3+5O24NO+6H2O
N2H
NH+OH-NH3↑+H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+
2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O
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